Способ переработки отработанного магниевого электролита Советский патент 1980 года по МПК C05D1/00 

Изобрете1ше относится к переработке отработанного магниевого электролита и может быть использовано при переработке хлорида капия, загрязненного хлорипами щелочных и щелочноземельных ме галлов, на нитрат калия. Известен способ получения нитрата ка лия из нитрата калыгоя и хлорида калия в водном растворе. Раствор после осаждения нитрата калия подвергают экстрарцвга растворителем р.. Наиболее близким по технической супь ности и достигаемому результату к предлагаемому является способ переработки o работанного магниевого электролита, заключающийся в том, что отработанный электролит охлаждают, дробят, растворяют, в щелоках, а затем отделяют твер- дую фазу и проводят сушку готового про- дукта 2. При использовании известного способа получают калийное удобрение - хлорид калия - с высоким содержанием хлора и низким общим содержанием питательных веществ. Цель изобретет1я - получение нитрата калия. Поставленная цель достигается описываемым способом переработки отработанного магниевого электролита путем охлажгдения расплава электролита, его дробления, растворения, отделения твердой фазы и последующей ее сушки, состоящим в том, что pacTBopeime ведут водно-спиртовым раствор1телем с количеством атомов углерода 1-5 в молекуле спирта и содержанием спирта ЗО-50 % масс, или водно-спиртово-карбамидным растворителем с содержатом спирта и карбамида, взятыми соответственно ЗО-5О масс.% и 50-ЗО мас.%, при температуре О(+1О) С и к полученной суспензии добавляют азотную кислоту или нитрат аммония. Азотную кислоту или нитрат аммония вводят в количестве 1,05-1,35 раза превышающим стехи оме три че скую норму о калию, а соотношение количества водно-органического растворителя к электролиту составляет 3,6:1,5. Отработанный магниевый электролит представляет собой смесь хлорида калия 65-70 масс,%, хлорида натрия 20-25 масс.%, хлорида магния 5-15 масс.% и является отходом электрохимического пр6 йзводства. Предложенные спирты с числом атомов углерода 1-5 в молекуле и карбамид хорошо растворяются в .воде. Их присутстви в растворе обуславливает высокую растворимость хлоридов натрия и магния и очень Ш1зкую - нитрата калия, т.е. усиливается высалива гае нитрата калия в твердую фазу, а хлориды натрия и магния удерживаются в растворе, одновременно это повышает конверсию хлорида калия в нитрат калия. Пример 1. 100 г отработанного магниевого электролита, измельченного до фракции 5 мм, содержащего, масс.% ,4,MgC&2.7,14;NaCB20,4, 4,06, смешивают с этаноло-водным растворителем в количестве 447,25 г, содержажи-м 197,25 г этанола и 250 г во ды, после чего прибавляют 2ОО г карбамида и 100 г нитрата аммония. Реакционную смесь перемешивают ( в течение 1 ч при температуре 0-(+5)° Выделившийся в твердую фазу нитрат калия отделяют на вакуум-фильтре и получа ют осадок в количестве 87 г при влажности 2О%. Осадок сушат при и получают 72,5 г нитрата калия состава, масс.%:КЫОз96,78; M.g(MOg)2 О,60; NH4NO5l.32,NH4Cg.l,3, который может быть очищен от примесей перекристаллизацией. Степень извлечения калия 0,70. Количество жидкой фазы составляет 775г Состав жи дкой фазы, масс.%: КМОэ 4,15, NH4NO3i,09,NV)4Ge- 5,95,NcjiCE, 2,34, jAg-Ce.2l,97,CO (N«2)21 25,81,,45 V«2O32,44. П р им ер 2. 100 г отработанного магниевого электролита, измельченного до фракции 5 Мм, содержащего, масс.% Ксев8,4,/Л Се27,14,КаСе20,4,Н,.,04,0 смешивают с 358,5 г метаноло-водного растворителя, содержащего 158, 6 г метанола и 2ОО г воды, после чего прибавляют 100 г нитрата аммония. Реакционную смесь перемешивают (Res ЗОООО) в течение 1 ч .при температуре (+5) - (-f 10)°С. Выделившийся в твердую фазу нитрат калия отделяют на вакуум4ильтре и получают осадок в количестве 90 г при влажности 5,75%. Осадок суша 71 64 при и получают 84,8 г нитрата алия состава, масс.%: NO 92,13,MaNOa 5,9,NH4N05l,2,NaCeo,77, который может быть очищен от примесей перекристаллизацией. Степень извлечения калия 0.81. Количество жидкой фазы составляет 467,5 г. Состав жидкой фазы, масс%-: KN034,58,NaN03l,69,NaCe2,09,Mg-ce2 15,l,HaHl.,70,,83,H2043,60 При м ер, 3. 100 г отработанного магниевого электролита, измельченного до фракции « 5 мм, содержащего, масс.%: KCe68,4,MgCe27,l4,NaCe20,4,H2O смешивают с 358,6 г метаноло-водного растворителя, содержащего 158,6 г метанола и 200 г воды, после чего прибавляют 135,8 г 58% азотной кислоты. Реакцонную смесь перемешивают (TlCV f 30000) в течении 1 ч при температуре (+5) - (4-10)С. Выделившийся в твердую фазу нитрат калия отделяют на вакуумфильтре и получают осадок в количестве 82,5 г при влажности 5,8%. Осадок сушат при 200°С и получают 77,7 г нитрата калия состава, масс.%: K14Oa98,56,NQMOg l,01,Mg{NOj)2 0,43. Нитрат калия отвечает требованиям к его качеству ГОСТ 1949-65. Степень извлечения калия 0,84. Количество солевого раствора составляет 473,85 г. Состав солевого раствора следующий, масс.%: КЫОзЗ,48, ,37, НаСБз,38,Исе 8,03, N oce2i:,57, 33,47, V42.49,71. Пример 4, Солевой раствор (пример 3) направляют на регенерацию метанола методом дистилляции {степень оттошси метанола 0,99). К кубовому остатжу прибавляют 58% азотную кислоту в количестве 43,5 г. Количество азотной кислоты расчитывают так, чтобы количество МО с учетом уже имеющегося в растворе, составляло стехиометрическую норму в пересчете на сумму катионов К.) Ыо. Это дает возможность хлоридам К, Ме1, М,а проконвертировать в нитраты с свзыванием вещего хлора в виде хлористого водорода. Для удаления хлористого водорода из реакиионпой зоны раствор нагревают до и отгоняют хлористый водород в виде азеотропа с водой в количестве 272 г, содержащего 54,40 г НОЙ. Далее раствор выпаривают досуха и высушивают при 200 С. Получают удобрение, состоящее,из нитратов калия, натрия, магния, с содержанием хлор-иона в количестве 48,7 г состава, масс.%: КМОз 32,06, ,51, М(НОз)2. 22,32,NaCe 7,11 или в пересчете на штстельные элементы: ,48,, N15,0. Степень извлечения калия 0,16, Общее содержание питатель ных веществ 40,96%, Использование предлагаемого способа позволяет получить нитрат каатия со степенью чистоты порядка 98,5-98,7% и перерабатывать солевой раствор в уцобре .ние с imsKHM содержанием хлора (менее 5%С& ) и суммой питательных веществ более 40 вес.%. Формула изобретения 1, Способ переработки отработанного магниевого электролита путем охлаждени расплава электролита, его дробления, рас творения, отделения твердой фазы и последующей ее сушки, отличаю-.. щ и и с я тем, что, с целью нитрата калия, растворение ведут водноспиртовым растворителем с количеством атомов углерода 1-5 в молекуле спирта и содерхглгаем спирта 30-50% масс или водно-спиртово-карбамидным растворителем с соперн анием спирта и карбамида, ВЗЯТЫШ1 соответственно 30-50 масс.% и 50-30 масс,%, при температуре 0-(-flofc и к полученной суспензии добавляют азотную кислоту или нитрат аммония. 2. Способ по п. 1, отлича ю- щ и и с я тем, что азотную кислоту или нитрат аммония вводят в количестве 1,05-1,35 раза превышающем стеки ометрическую норму по калию, а соотношение количества водно-органического растворителя к электролиту составляет 3,6: 4,5. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3443889, кл. 23-102, опублик, 13.05.69. 2.Авторское свидетельство СССР № 358304, кл. С 05 D 1/00, опублик. 03,11.72 (прототип).